奥斯特对电磁学的贡献及影响.pdf

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1、科技展望2017/12奥斯特对电磁学的贡献及影响赵凯胜(山西朔州供电公司，山西朔州036002)【摘要】在奥斯特发现电流磁效应的历史背景和发现过程的基础上，无关的现象，不可能会有什么内在联系。但丹麦物理学家奥斯特论述了奥斯特电流磁效应实验的重大意义。却深受康德的哲学思想的影响，他的博士论文《论外部自然的基本【关键词】奥斯特电流磁效应意义的形而上学范畴》就是评述康德哲学思想对科学的指导作用的。康德关于“基本力”可以转化为其他各种具体形式的力的观点，同奥斯特在现代物理学上具有非常重要的地位，是电磁学理论时，还有以谢林为首的德国自然哲学学派关于自然

2、力统一的观点，的开创者，他的电流磁效应实验第一次把电和磁联系在了一起，使对奥斯特有着很大的影响，所以他相信电、磁、光、热等现象存在着得电磁学成为一门新学科发展起来。内在的联系，有着共同的根源，电和磁的统一是能够实现的。富兰1奥斯特电流磁效应实验的历史背景克林发现莱顿瓶放电可以磁化钢针，这个物理现象给奥斯特以很人类很早就注意到自然界的电现象和磁现象，在古代书籍中大启发。他认为电能够转化磁，问题是如何能找到实现这种转化有许多这些现象的记载，不过大多属于定性的观察，未进行系统定的条件。奥斯特在寻找电转化为磁的过程中，同其他科学家一样量的分析研究，直

3、到17世纪，才开始有一些系统的研究。1600首先也是从电流的纵向效应去试验，经过无数次实验得到的都是年，英国医生威廉．吉尔伯特出版了《论磁:磁体和地球作为一个巨失败的结果。他从自己和前人沿着电流方向寻找磁效应的失败大的磁体》一书，此书第一次系统地对磁现象进行了研究，书中的中反思，想到磁效应是否是电流通过导线时向四周横向散射的。所有结论都是建立在观察与实验基础上的，直到现在，此书仍然是按照这个想法，在1820年4月，他把导线和磁针都沿着磁子午线科学文献中的一部经典著作。吉尔伯特系统地观察了电磁现象，方向放置好，电源接通后，突然发现小磁针向垂直于

4、导线的方向得出了一些经验性的结论，并反复地设计实验进行检验。吉尔伯转过去，改变电流方向后，小磁针又向另一个方向转过去。这就特还把地球看成一个大磁体，详细地研究了地磁的性质。吉尔伯是著名的电流磁效应，奥斯特为了这个发现整整坚持了二十多年特还研究了电现象，他对电现象和磁现象进行比较后，认为两者具的寻找。有明显的差异，是两种无关的自然现象。这种观点对后来的科学3奥斯特电流磁效应发现的重大意义家影响很大。吉尔伯特之后，盖里克制作了制作了硫磺球摩擦起吉尔伯特提出电和磁是两种截然无关的现象，这一观点对电电机，随后许多科学家用这种起电机做实验研究静电学，得

5、到了许磁学的发展产生了深远的影响，库仑、安培等许多科学家都曾坚多重要结果。1729年，英国人斯蒂芬．格雷研究了导电现象，他还信这一观点。奥斯特关于电流磁效应的实验发现突破了这一传把物体分为两类———导体和绝缘体，他还发现了导体的静电感应统观念，证明电与磁具有内在联系，统一了电与磁，使得电磁学现象。随后法国人杜菲在斯蒂芬．格雷的影响下做了许多实验，他成为一门科学发展了起来。奥斯特启发了法拉第发现电磁感应发现电有两种不同性质，同性相吸，异性相斥，还设计了验电器的现象，随后麦克斯韦又在前人研究成果的基础上，用优美简洁的雏形。18世纪中叶，德国卡明大

6、教堂的副主教冯．克莱斯特和荷数学语言建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在。赫兹用电磁兰的物理学家马森．布洛克两人各自独立地发明了莱顿瓶。随后，振荡器产生了电磁波，并证实了电磁波和光波一样具有波动性。1746年，富兰克林用莱顿瓶做了一系列实验，1747年，他发表了关可以说电磁学在奥斯特电流磁效应实验的启发下，飞速发展了于莱顿瓶功效分析的文章。富兰克林第一次提出了正电和负电的起来。概念，并且提出电荷既不能创生也不能消失的思想。富兰克林还奥斯特电流磁效应的发现，对于场概念的建立起了极大的推研究了雷电现象，统一了“天电”和“地电”，并发明了避雷针，富

7、兰动作用。牛顿万有引力理论和库仑定律所描述的物体之间的力，克林还提出了电荷守恒原理。富兰克林的电学研究，使电学从单都是沿着连接力源物体中心的连线起作用，而奥斯特实验则显示纯的现象观察进入到定量描述，启发了人们用数学方法来描述电了一种不同于牛顿定理和库仑定律所描述的力，作用力不是沿着现象。因此，后人把富兰克林看作是电学奠基人。他1751年发表与力源连接着的直线，载流导体对一个磁极的作用是沿着磁极和了《电的实验和观察》一书。这些成果对于后来的电学研究具有载流导线的连线成直角的方向上作运动。这个实验的重要意义在重要意义。1754年，英国科学家约翰．

8、康顿用单流体假说解释了于第一次打破了简单的标量场理论，开辟了矢量场理论，最终为场静电感应现象。至此，静电学的三条基本原理:静电的基本特性、概念的建立起了积极的推动作